Содержание

Введение

1. Литературный обзор

2. Объекты и методы исследования

3. Результаты исследования

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Уникальные свойства хитина и хитозана привлекают внимание большого числа специалистов самых разных специальностей. Роль полимеров в нашей жизни является общепризнанной, и все области их применения в быту, промышленном производстве, науке, медицине, культуре трудно даже просто перечислить. Если до XX века человеком использовались полимеры природного происхождения – крахмал, целлюлоза (дерево, хлопок, лен), природные полиамиды (шелк), природные полимерные смолы на основе изопрена – каучук, гуттаперча, то развитие химии органического синтеза в XX веке привело к появлению в различных областях деятельности человека огромного разнообразия полимеров синтетического происхождения – пластмасс, синтетических волокон и т.п. Происшедший технологический прорыв не только кардинально изменил нашу жизнь, но и породил массу проблем, связанных с охраной здоровья человека и защитой окружающей среды.

Поэтому закономерным является большой интерес науки и промышленности к поиску и использованию полимеров природного происхождения, таких как хитин и хитозан. Эти полимеры обладают рядом интереснейших свойств, высокой биологической активностью и совместимостью с тканями человека, животных и растений, не загрязняют окружающую среду, поскольку полностью разрушаются ферментами микроорганизмов, могут широко применяться в проведении природоохранных мероприятий.

Производство гранул хитозана – это новое направление в применении хитозана. Гранулы на основе хитозана могут применятся при очистке воды, выполнять роль сорбентов и флокулянтов.

Гранулированная форма полимера имеет преимущества перед порошкообразной, поскольку гранулы имеют больший насыпной вес, могут быть получены с заданным и узким распределением частиц по размеру, а при достаточно высокой дисперсности – со значительно большей удельной поверхностью, что в сочетании с большей аморфностью гранул положительно сказывается на сорбционной способности хитозана. Гранулирование легко совместить с получением композитов хитозана с другими сорбентами (углем, каолином) и другими веществами, в том числе лекарственными.

Поэтому разработка технологии получения гранул хитозана является перспективным направлением.

1. Литературный обзор

Получение гранул хитозана основывается на методе монодисперсной технологии - это технологии получения и использования сферических частиц субмиллиметровых размеров, обладающих однородными по ряду параметров свойствами (например, размером, скоростью движения, электрическим зарядом и др.).

Переработка хитозана в гранулы принципиально может быть осуществлена различными способами: распылительным высушиванием низковязких растворов полимера, гранулированием под давлением порошкообразного полимера, содержащего пластификатор, осаждением полимера в виде капель из высоковязкого раствора, формированием сферических микрокапель из раствора полимера путем его эмульгирования в подходящей дисперсионной среде [1].

В литературе рассматривается возможность формирования гранул хитозана несколькими способами, один из которых подразумевает изготовление капельным путем пористых, быстро распадающихся, содержащих действующее вещество гранул на основе хитозана или основного производного хитозана. Получают водный раствор или дисперсию, в которой хитозан или основное производное хитозана, одно или несколько действующих веществ, кислота с точкой кипения не выше 1400С возможные дополнительные вспомогательные вещества преимущественно присутствуют в виде раствора. Это водный раствор или дисперсию по каплям подают в охлаждающую жидкость с максимальной температурой - 50С, где она затвердевает в виде капель. Затвердевшие капли или гранулы отделяют и сушат, а кислоту удаляют из гранул [2].

Второй метод получения гранул отличается тем, что сушку отделенных гранул осуществляют методом сублимации.

Известен способ изготовления пористых, быстро распадающихся, содержащих действующее вещество гранул по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что температура охлаждающей жидкости равна менее – 150С - способ изготовления пористых, быстро распадающихся, содержащих действующее вещество гранул по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость представляет собой сжиженный газ или сжиженную газовую смесь [3].

Также существует способ изготовления пористых, быстро распадающихся, содержащих действующее вещество гранул по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что охлаждающая жидкость представляет собой жидкий воздух или жидкий азот [4].

Описывается способ получения пористых хитозановых гранул, который включает в себя получение раствора хитозана, где хитозан растворен в водном растворе уксусной кислоты, водном растворе хитозана, где водорастворимый хитозан растворен в деионизированной воде, или их смеси; добавление по каплям раствора хитозана, водного раствора или их смеси в органический растворитель с низкой температурой -5 ~ -650С с получением гранул; и лиофилизацию хитозановых гранул. Хитозан имеет средний молекулярный вес 30000-100000, и водный хитозан имеет средний молекулярный вес 100000-400000 [5].

Переработка хитозана в гранулы принципиально может быть осуществлена также по способу, который включает приготовление раствора хитозана в разбавленной соляной или уксусной кислоте, удаление нерастворившихся частиц хитозана фильтрованием или осаждением и проведение модификации хитозана ацилирующим агентом в щелочных условиях при pH=7,0-9,0 с последующим отмыванием полученной рН-нейтральной субстанции, при этом в качестве ацилирующего агента используют дихлорангидрид дикарбоновой кислоты, реакцию проводят при температуре 18-2500C до образования гелеобразной структуры продукта при весовом соотношении дихлорангидрида дикарбоновой кислоты и хитозана при пересчете на сухой вес 1:5 - 1 :25, а полученную рН-нейтральную субстанцию на основе хитозана автоклавируют или сушат лиофилизацией, или в нее вводят органические кислоты, или продукты микробиологического синтеза, содержащие органические кислоты, в количестве, достаточном для получения готовой гелеобразной субстанции с рН не более 6,0 [6].

Известен способ, включающий приготовление раствора хитозана, удаление нерастворившихся частиц хитозана фильтрованием или центрифугированием и проведение модификации хитозана ацилирующими агентами в щелочных условиях при pH=7,0-9,0 с последующим отмыванием готового продукта, который выделяют в виде кислоты. В качестве ацилирующих агентов используют ненасыщенные или насыщенные ангидриды дикарбоновых кислот, например, малеиновый, итаконовый, цитраконовый, янтарный, ацетоксиянтарный, метилянтарный, диацетилвинный или дигликолевый [7].

Способ получения хитозансодержащих биологически активных композиций, в которых хитозановые гранулы имеют размер 1-150 мкм. Способ их получения заключается в смешивании твердого хитозана с растворителем, добавлении в полученную смесь кислоты или её соли с последующим диспергированием композиции до получения указанных хитозановых гранул [8].